Устройство для грозозащиты с оконцевателем и линия электропередачи, снабженная таким устройством

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ГРОЗОЗАЩИТЫ С ОКОНЦЕВАТЕЛЕМ И ЛИНИЯ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ, СНАБЖЕННАЯ ТАКИМ УСТРОЙСТВОМ Раскрыто устройство для грозозащиты элементов электрооборудования или линии электропередачи, содержащее изоляционное тело, выполненное из диэлектрика, по меньшей мере два основных электрода, механически связанных с изоляционным телом, стержневой электрод,установленный внутри изоляционного тела вдоль его оси и имеющий электрическое соединение с одним из основных электродов, и два или более промежуточных электродов, расположенных на изоляционном теле между основными электродами с взаимным смещением, по меньшей мере,вдоль продольной оси изоляционного тела. Отличительным признаком настоящего изобретения является выполнение по меньшей мере части промежуточных электродов в виде пружин из проволоки, которые могут быть надеты на изоляционное тело.(71)(73) Заявитель и патентовладелец: ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО "НПО 017500 Область техники, к которой относится изобретение Настоящее изобретение относится к устройствам для защиты электрооборудования и несущих конструкций от грозовых перенапряжений. Изобретение может быть использовано для защиты, например,высоковольтных установок, изоляторов и других элементов высоковольтных линий электропередач,электрооборудования и других сооружений и устройств, для которых необходима грозозащита. Предшествующий уровень техники Из патента RU 2299508 известно токоотводящее устройство для грозозащиты элементов электрооборудования или линии электропередачи, содержащее изоляционное тело, выполненное из твердого диэлектрика, по меньшей мере два основных электрода, механически связанных с изоляционным телом,а также стержневой электрод, установленный внутри изоляционного тела вдоль его оси и имеющий электрическое соединение с одним из основных электродов. В одном из вариантов осуществления, описанном в указанном патенте, в средней части отрезка кабеля, выполняющего роль изоляционного тела, содержащего в себе стержневой электрод, поверх изоляционного тела установлена металлическая трубка, выполняющая функции второго основного электрода,а на концах изоляционного тела, где стержневой электрод выходит из изоляционного тела, расположены оконцеватели, которые выполняют функции первых основных электродов. Концы стержневого электрода при помощи зажимов крепятся к проводу линии электропередачи, а второй основной электрод при помощи скобы и проволоки крепится к изолятору, установленному на опоре линии электропередачи. В патенте RU 2096882 предложен другой способ использования вышеописанного устройства для грозозащиты, когда изоляционное тело выполнено в форме петли и выводы стержневого электрода соединены между собой перемычкой, с помощью которой стержневой электрод может быть присоединен к проводу или опоре линии электропередачи. Второй основной электрод также расположен в середине изоляционного тела, т.е. на изгибе петли, и соединен с противоположным элементом линии электропередач по отношению к тому, с которым соединен стержневой электрод, т.е. к опоре или проводу линии электропередачи соответственно. Недостатком представленных решений является то, что места выхода стержневого электрода из изоляционного тела являются открытыми и могут подвергаться атмосферному воздействию. Кроме того,указанная перемычка выполняет одновременно как роль механического соединения концов изоляционного тела, так и электрическое соединение стержневых электродов и элемента линии электропередачи. Сущность изобретения Задачей настоящего изобретения является создание простой конструкции оконцевателя для изоляционного тела и стержневого электрода, обеспечивающего герметизацию выхода стержневого электрода из изоляционного тела, надежную механическую фиксацию на изоляционном теле и/или стержневом электроде, а также хороший электрический контакт между стержневым электродом и оконцевателем. Кроме того, такая конструкция должна обеспечивать удобство и простоту установки оконцевателя на конце изоляционного тела. Дополнительной задачей настоящего изобретения является обеспечение надежного механического соединения концов изоляционного тела при образовании петли при помощи оконцевателей. Задача настоящего изобретения решается с помощью устройства для грозозащиты элементов электрооборудования или линии электропередачи, содержащего изоляционное тело, выполненное из диэлектрика, по меньшей мере один основной электрод, механически связанный с изоляционным телом, стержневой электрод, установленный внутри изоляционного тела вдоль его оси, и по меньшей мере один металлический оконцеватель. Отличительным признаком настоящего изобретения является выполнение оконцевателя в виде стакана, установленного на конце изоляционного тела с обеспечением герметичности выхода стержневого электрода из изоляционного тела. Дно стакана имеет углубление, выполненное с возможностью ввода в него конца стержневого электрода с обеспечением электрического контакта между стержневым электродом и стаканом оконцевателя. Оконцеватель выполняет роль дополнительного основного электрода, соединяемого с одним из элементов электрооборудования или линии электропередачи, в то время как входящий в состав устройства основной электрод также соединяется с одним из элементов электрооборудования или линии электропередачи, причем те элементы электрооборудования или линии электропередачи, с которым соединяются основной электрод и оконцеватель, имеют разность электрических потенциалов между собой. Форма внутренней поверхности стакана и форма внешней поверхности изоляционного элемента преимущественно совпадают, а внутренние поперечные размеры стакана могут находиться в диапазоне от 75 до 125% внешних поперечных размеров изоляционного тела. В том случае, если внутренние поперечные размеры стакана меньше внешних поперечных размеров изоляционного тела, то посадка стакана на конец изоляционного тела может производиться в натяг, что обеспечивает как механическое удержание оконцевателя на изоляционном теле, так и герметичность выхода стержневого электрода из изоляционного тела. При выполнении этой операции может быть использована в том числе и термическая обработка изоляционного тела и/или оконцевателя. Если же внутренние поперечные размеры стакана больше внешних поперечных размеров изоляционного тела, то механическое удержание оконцевателя на изоляционном теле и герметичность выхода стержневого электрода из изоляционного тела могут быть обеспе-1 017500 чены, например, путем обжатия стакана оконцевателя на конце изоляционного тела. В предпочтительном варианте внутренние поперечные размеры стакана совпадают с внешними поперечными размерами изоляционного тела, в таком случае механическое удержание оконцевателя на изоляционном теле и герметичность выхода стержневого электрода из изоляционного тела могут быть обеспечены различными способами, например посадкой в натяг или путем обжатия стакана оконцевателя на конце изоляционного тела. На стержневой электрод может быть надета шайба, прилегающая к концу изоляционного тела и имеющая размеры, которые совпадают или меньше внутренние поперечные размеры стакана оконцевателя, причем оконцеватель может быть дополнительно обжат в месте расположения указанной шайбы. Наличие такой шайбы обеспечивает дополнительную механическую прочность удержания оконцевателя на конце изоляционного тела, а также электрический контакт стержневого электрода и оконцевателя. В предпочтительном варианте шайба выполнена с использованием мягкого металла. В одном из вариантов изоляционное тело, стержневой электрод и стакан оконцевателя имеют круглое поперечное сечение, в таком случае внутренний поперечный размер стакана является его внутренним диаметром, а внешний поперечный размер изоляционного тела является его внешним диаметром. Шайба также может иметь круглую форму, тогда ее размер также является диаметром. В предпочтительном варианте осуществления стакан оконцевателя с наружной стороны имеет элемент крепления, причем в преимущественном варианте осуществления указанный элемент крепления установлен на дне стакана. В таком случае углубление в дне стакана может быть продолжено в элементе крепления, причем конец стержневого электрода вводится в указанное продолжение углубления. Наличие такого продолженного углубления обеспечивает возможность усиления, т.е. увеличения площади и силы механического удержания, электрического контакта между стержневым электродом и стаканом дополнительно путем обжатия продолжения углубления в элементе крепления с введенным в него концом стержневого электрода. Элемент крепления может быть выполнен с возможностью соединения с элементом электрооборудования или линии электропередачи. Устройство по настоящему изобретению также может содержать два оконцевателя, имеющих элементы крепления, в таком случае элементы крепления могут быть выполнены с возможностью соединения друг с другом и с элементом электрооборудования или линии электропередачи, например, обхватом такого элемента. Элемент крепления может быть выполнен изогнутым, например под углом 30, с целью обеспечения удобного соединения оконцевателей с двух концов устройства грозозащиты при его петлевом выполнении. Изоляционное тело предпочтительно выполнено с использованием твердого диэлектрика. Задача настоящего изобретения решается также с помощью линии электропередачи, содержащей опоры с изоляторами, по меньшей мере один находящийся под электрическим напряжением провод, связанный с изоляторами посредством крепежных устройств, и по меньшей мере одно устройство для грозозащиты элементов линии электропередачи, причем основной электрод или оконцеватель устройства непосредственно или через искровой разрядный промежуток соединен с защищаемым элементом, а оставшийся оконцеватель или основной электрод непосредственно или через искровой разрядный промежуток соединен с землей. Отличительным признаком является то, что устройство для грозозащиты выполнено в виде устройства по любому из вышеописанных вариантов. Техническим результатом настоящего изобретения является создание простой и обладающей невысокой стоимостью в производстве и эксплуатации конструкции оконцевателя, используемого в устройстве согласно настоящему изобретению, обеспечивающей надежное закрепление самого себя на конце изоляционного тела и/или стержневом электроде, крепление грозозащитного устройства к защищаемой конструкции и герметизацию выхода стержневого электрода из изоляционного тела. Кроме того, оконцеватель, используемый в устройстве по изобретению, обеспечивает улучшенный электрический контакт между стержневым электродом и оконцевателем. Также обеспечены удобство и простота сборки настоящего устройства вследствие строения оконцевателя, который легко устанавливается на конец изоляционного тела и просто фиксируется на нем. Наличие элементов крепления у оконцевателей обеспечивает надежное механическое соединение концов изоляционного тела при образовании петли при помощи оконцевателей, а также механическое и электрическое соединение оконцевателей со стержневым электродом и элементами защищаемых конструкций. Перечень фигур, чертежей На фиг. 1 схематично показана линия электропередачи с грозозащитным устройством. На фиг. 1 показано устройство согласно изобретению. На фиг. 2 показан оконцеватель согласно изобретению.-2 017500 Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения На фиг. 1 показана линия электропередачи в соответствии с настоящим изобретением. Линия содержит опору 1 с изоляторами 2, находящиеся под электрическим напряжением провода 3, связанные с изоляторами 2 посредством крепежных устройств 4, и устройство 5 для грозозащиты элементов линии электропередачи. Соединение также может быть выполнено и через искровой разрядный промежуток. В другом варианте с защищаемым элементом может быть соединен оконцеватель 6, а с землей в таком случае должен быть соединен основной электрод 7 устройства. Выполнение устройства 5 для грозозащиты проиллюстрировано на фиг. 2 и описано далее. На фиг. 2 показано устройство 5 для грозозащиты элементов электрооборудования или линии электропередачи, содержащее изоляционное тело 8, выполненное из диэлектрика, один основной электрод 7,механически связанный с изоляционным телом 8, стержневой электрод, установленный внутри изоляционного тела 8 вдоль его оси, и два металлических оконцевателя 6. Оконцеватели 6, показанные на фиг. 3,выполнены в виде стакана 9, устанавливаемого на конце изоляционного тела с обеспечением герметичности выхода стержневого электрода из изоляционного тела. Дно 10 стакана 9 имеет углубление 11, в которое вводится конец стержневого электрода и обеспечивается электрический контакт между стержневым электродом и стаканом 9 оконцевателя. Форма внутренней поверхности стакана 9 и форма внешней поверхности изоляционного элемента в показанном варианте являются круглыми, и внутренний диаметр стакана совпадает с внешним диаметром изоляционного тела. В то же время форма внутренней поверхности стакана и форма внешней поверхности изоляционного элемента могут отличаться от круглой и преимущественно совпадать, а внутренние поперечные размеры стакана могут находиться в диапазоне от 75 до 125% внешних поперечных размеров изоляционного тела. На стержневой электрод может быть надета шайба с прилеганием к концу изоляционного тела. Шайба имеет диаметр чуть менее внутреннего диаметра стакана оконцевателя. В то же время форма шайбы может отличаться от круглой, и ее размеры могут совпадать или быть меньше внутренних поперечных размеров стакана оконцевателя. Оконцеватель в показанном варианте дополнительно обжат в месте расположения указанной шайбы. Шайба выполнена преимущественно с использованием мягкого металла. Стакан 9 оконцевателя 6, показанного на фиг. 3, с наружной стороны имеет элемент 12 крепления, в показанном варианте выполнения указанный элемент крепления установлен на дне 10 стакана 9. В этом случае углубление 11 в дне 10 стакана 9 продолжено в элементе крепления 12, и конец стержневого электрода вводится в указанное продолжение углубления 11. Углубление в элементе крепления с введенным в него концом стержневого электрода обжато, что обеспечивает усиление механического и электрического контактов оконцевателя и стержневого электрода. Элемент крепления предпочительно выполнен с возможностью соединения с элементом электрооборудования или линии электропередачи. Устройство по настоящему изобретению может содержать один или два оконцевателя. При наличии двух оконцевателей, имеющих элементы крепления, элементы крепления могут быть выполнены с возможностью соединения друг с другом и с элементом электрооборудования или линии электропередачи, например обхватом такого элемента. Изоляционное тело предпочтительно выполнено с использованием твердого диэлектрика. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для грозозащиты элементов электрооборудования или линии электропередачи, содержащее изоляционное тело, выполненное из диэлектрика, по меньшей мере один основной электрод,механически связанный с изоляционным телом, стержневой электрод, установленный внутри изоляционного тела вдоль его оси, и по меньшей мере один металлический оконцеватель, отличающееся тем, что оконцеватель выполнен в виде стакана, установленного на конце изоляционного тела с обеспечением герметичности выхода стержневого электрода из изоляционного тела, причем дно стакана имеет углубление, выполненное с возможностью ввода в него конца стержневого электрода с обеспечением электрического контакта между стержневым электродом и стаканом. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что форма внутренней поверхности стакана и форма внешней поверхности изоляционного элемента совпадают, причем внутренние поперечные размеры стакана находятся в диапазоне от 75 до 125% внешних поперечных размеров изоляционного тела. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что внутренние поперечные размеры стакана совпадают с внешними поперечными размерами изоляционного тела. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что герметичность выхода стержневого электрода из изоляционного тела обеспечена обжатием краев стакана на изоляционном теле. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на стержневой электрод надета шайба, прилегающая к концу изоляционного тела и имеющая размеры, которые совпадают или меньше внутренних поперечных размеров стакана оконцевателя, причем оконцеватель обжат в месте расположения указанной шайбы. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что шайба выполнена с использованием мягкого металла.-3 017500 7. Устройство по п.1, отличающееся тем, что стакан с наружной стороны имеет элемент крепления. 8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что элемент крепления установлен на дне стакана. 9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что углубление в дне стакана продолжено в элементе крепления, причем конец стержневого электрода введен в указанное продолжение углубления. 10. Устройство по п.9, отличающееся тем, что электрический контакт между стержневым электродом и стаканом дополнительно обеспечен обжатием продолжения углубления в элементе крепления с введенным в него концом стержневого электрода. 11. Устройство по п.7, отличающееся тем, что элемент крепления выполнен с возможностью соединения с элементом электрооборудования или линии электропередачи. 12. Устройство по п.7, отличающееся тем, что содержит два оконцевателя, имеющих элементы крепления, причем элементы крепления выполнены с возможностью соединения друг с другом и с элементом электрооборудования или линии электропередачи. 13. Устройство по п.1, отличающееся тем, что изоляционное тело выполнено с использованием твердого диэлектрика. 14. Устройство по п.1, отличающееся тем, что изоляционное тело, стержневой электрод и стакан оконцевателя имеют круглое поперечное сечение. 15. Линия электропередачи, содержащая опоры с изоляторами, по меньшей мере один находящийся под электрическим напряжением провод, связанный с изоляторами посредством крепежных устройств, и по меньшей мере одно устройство для грозозащиты элементов линии электропередачи, причем основной электрод или оконцеватель устройства непосредственно или через искровой разрядный промежуток соединен с защищаемым элементом, а оставшийся оконцеватель или основной электрод непосредственно или через искровой разрядный промежуток соединен с землей, отличающаяся тем, что устройство для грозозащиты выполнено в виде устройства по любому из пп.1-14.